Question

水稻是廣東省的主要糧食作物，表1是科研人員利用甲、乙兩種水稻作研究材料, 在一定濃度的CO2和適宜溫度條件下，測得在不同光照條件下甲、乙兩種水稻的光合速率。

（注：光補(bǔ)償點(diǎn)為光合速率等于呼吸速率時的光照強(qiáng)度；光飽和點(diǎn)為光合速率剛達(dá)到最大時的光照強(qiáng)度）請分析問答下列有關(guān)問題：

（1）表中在光補(bǔ)償點(diǎn)時水稻葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場所是                        。乙水稻葉片的呼吸速率是            (CO₂mg/100cm²葉·小時)。

（2）達(dá)到光飽和點(diǎn)時，乙植物的光合速率主要受                    等環(huán)境因素影響。此時如果突然減弱光照，短期內(nèi)乙植物葉綠體中C₃含量上升的原因是                 。

（3）當(dāng)光照強(qiáng)度為3千勒克司時，甲水稻與乙水稻固定的CO₂量的差值為   （mg CO₂/100cm²葉·小時）

（4）在給出的坐標(biāo)系上分別繪出甲、乙水稻葉片凈光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系曲線圖。

（5）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，可通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)將某種光合酶基因?qū)�入甲水稻而使光合能力增�?qiáng)，從而提高農(nóng)作物產(chǎn)量，其中基因工程步驟的核心是                 ，檢測轉(zhuǎn)基因水稻的染色體DNA上是否插入了光合酶基因的技術(shù)是                ，與甲水稻比，若呼吸速率基本不變，轉(zhuǎn)基因甲水稻光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)應(yīng)分別怎樣移動?                 。

 

Answer 1

【答案】

（1）類囊體膜或基粒、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體  15

（2）CO2濃度（寫“溫度”0分），    [H]、ATP供應(yīng)不足，C3化合物還原受阻而積累。

 （3）15

（4）如圖（3分）

 

  （其中坐標(biāo)取值1分,描點(diǎn)、連線、標(biāo)注在內(nèi)兩條曲線各1分）

（5）基因表達(dá)載體的構(gòu)建（1分）    DNA分子雜交技術(shù)（1分）     向左  向右。

【解析】

試題分析：（1）在光補(bǔ)償點(diǎn)時，植物即進(jìn)行光合作用也進(jìn)行呼吸作用，光合作用的光反應(yīng)階段有ATP的產(chǎn)生，其場所為類囊體膜（或稱整個結(jié)構(gòu)為基粒），呼吸作用的三個階段都有ATP的產(chǎn)生，其場所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體。呼吸速率可用無光狀態(tài)下的CO₂釋放量表示，表中乙水稻黑暗條件下CO₂釋放量是15mg/l00cm²葉•小時；（2）達(dá)到光飽和點(diǎn)時，光照強(qiáng)度已經(jīng)不再是限制因素，其它因素很可能是溫度和二氧化碳濃度，但題設(shè)中已經(jīng)給出“適宜的溫度”，所以，乙植物的光合速率主要受CO₂濃度的影響，而不可以填溫度。此時如果突然減弱光照，則光反應(yīng)的產(chǎn)物[H]和ATP生成減少，C₃的還原受到抑制而積累。（3）水稻固定二氧化碳是指發(fā)生在葉綠體中的CO₂量，在強(qiáng)光下包括兩部分，從空氣中吸收的和呼吸作用釋放的。在3千勒克司光照下，甲水稻與乙水稻都達(dá)到光飽和，此時甲水稻固定的CO₂量為（20+10=30），乙水稻固定的CO₂量為（30+15=45），其差值為15（mg CO₂/100cm²葉·小時）.（4）見答案，注意坐標(biāo)取值、連線和標(biāo)注。（5）在基因工程的四步曲中，核心是基因表達(dá)載體的構(gòu)建，用DNA分子雜交技術(shù)檢測目的基因是否插入最為可靠。與甲水稻比，轉(zhuǎn)基因水稻因為光合酶基因的存在其光合作用增強(qiáng)，若呼吸速率基本不變，用于補(bǔ)償呼吸作用消耗的光照強(qiáng)度就弱一些，也就是光補(bǔ)償點(diǎn)要低一些，應(yīng)左移。同時因為光合酶的存在，植物可吸收轉(zhuǎn)化光能的能力增強(qiáng)，所以其光飽和點(diǎn)應(yīng)右移。

考點(diǎn)：本題考查光合作用、細(xì)胞呼吸和基因工程的相關(guān)知識，意在考查同學(xué)們理解所學(xué)知識的要點(diǎn)，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力，也同時考查同學(xué)們用多種表達(dá)形式準(zhǔn)確地描述生物學(xué)知識的能力。